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グラフェンに似た構造を持ち、長い間理論上の炭素材料であったグラフィンの合成手法の確立

米コロラド大学ボルダー校の研究チームが、グラフィンという炭素材料を大量合成する方法を見いだした。グラフィンは、ユニークな電子伝導性、機械特性、光学特性を持つと理論的に予想されており、エレクトロニクス、光学、そして半導体材料研究に対して、新たな可能性を開くと期待されている。

グラフィンは、炭素の六員環同士が炭素―炭素三重結合を介してつながった2次元構造をしており、2010年ノーベル物理学賞の研究対象である炭素材料グラフェンに似ていることから、研究者が長い間関心を持っていた。しかし、10年間以上に及ぶ研究にもかかわらず、これまではナノメートルスケールのグラフィンが合成できるに過ぎなかった。

同手法は、アルキンメタセシスと呼ばれ、炭素―炭素三重結合を持つ炭化水素の化学結合を切断/再結合させる化学反応を熱力学と動力学的に制御するものだ。同手法により、グラフェンに匹敵する電子導電性を持つ上、ユニークな機械特性、光学特性を持つ炭素材料であるグラフィンの新たな合成手法が確立された。